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Memoria de Single Channel vs Dual Channel: ¿Cuál es Mejor?

Ya estés montando un equipo desde cero o actualizándolo, la RAM del sistema debe ser uno de los aspectos más importantes a tener en cuenta. Una opinión muy extendida es que la RAM ayuda a trabajar mucho más rápido al procesador. Pero la realidad es que la Memoria de Acceso Aleatorio (Random Access Memory), conocida comúnmente como RAM, básicamente impide que el sistema alcance su máximo potencial de rendimiento. Esto se debe a que el procesador siempre será más rápido que la RAM, lo que da como resultado que el procesador tenga que esperar a que la RAM entregue los datos. Vamos, el cuello de botella de toda la vida. Durante este tiempo de espera, la CPU se encuentra inactiva, desperdiciando así energía y tiempo.

Los últimos adelantos de la tecnología han intentado vencer la barrera de la velocidad haciendo uso de canales duales, triples e incluso cuádruples para aumentar la velocidad, siendo el doble canal el más común. Pero, ¿cuál es realmente la mejora? A continuación, compararemos los módulos de canal único y doble de memoria, con la finalidad de comprobar si toda la publicidad que rodea al Duan Channel es real o no, e incluso saber si la actualización merece en verdad la pena. Pero antes de ello, echemos primero un vistazo a cómo funciona la memoria dentro de un sistema.

1. Funcionamiento de la Memoria

La RAM en el sistema es controlada por un circuito o chip conocido como Controlador de Memoria. La RAM y el Controlador de Memoria se encuentran conectados por medio de una serie de buses o vías, conocidos en conjunto como Bus de Memoria. A su vez, estos buses se dividen en tres grupos: Control, Datos y Dirección. Los buses de control son responsables de enviar los comandos u órdenes a los buses de memoria, que contienen información acerca del tipo de operación que se está llevando a cabo en el sistema. Los buses de datos transportarán los datos que se están leyendo desde la memoria hacia el controlador de memoria o, siendo escritos, desde el controlador de memoria hacia la propia memoria.

El controlador de memoria también es responsable de definir las velocidades de memoria o frecuencias de reloj para dicho módulo de memoria. Por ejemplo, si el Controlador de Memoria indica que la frecuencia máxima de reloj que admite es 1333 MHz, aún si se instala un módulo de memoria de 2400 MHz, el sistema no podrá utilizar más potencial que 1333 Mhz, lo que hará que la RAM funcione por debajo de la velocidad de reloj. Ahora que comprendes el funcionamiento básico de una RAM, examinemos las diferencias entre la memoria de un solo canal (configuración en single channel) y la de doble (configuración en dual channel).

2. Arquitectura de la Memoria de Canal Único vs Canal Doble

Un sólo módulo de RAM opera en un solo canal de datos de 64 bits, lo que significa que puede transportar datos paralelamente por el bus de hasta 64 bits de tamaño o amplitud. A continuación te mostramos la arquitectura de una memoria de un solo canal:

Arquitectura de único canal (single channel)

Actualmente, los sistemas modernos también cuentan con soporte para plataformas multicanal. En el caso de la memoria de doble canal o dual channel, el sistema hace uso de, no uno, sino dos canales de memoria. Ahora tenemos dos canales de 64 bits disponibles para la memoria. Esto significa que hemos duplicado los hilos de datos que van por el el bus de memoria, y ahora contamos con un canal efectivo de 128 bits.

Arquitectura del doble canal o dual channel

Si observas más de cerca la imagen anterior, podrás darte cuenta de que ambos canales admiten puertos de bits de datos desde D00 hasta D63; es decir, 64 puertos. Los puertos del segundo canal van de D64 a D127, emulando así el siguiente conjunto de 64 puertos. Como resultado, el sistema considera que el ancho de canal es de un total de 128 bits de ancho de banda en lugar de 64 bits.

Arquitectura de canal dual efectivo

Como puedes ver en la imagen anterior, tD0-D63 representan el primer canal, mientras que D64-D127 representan al segundo. De esta manera, los módulos pueden procesar 64 bits de datos en cualquier momento determinado, por lo que las plataformas que estén en dual channel o doble canal podrán leer y escribir en dos módulos al mismo tiempo, ocupando así el bus de 128 bits.

3. Ancho de Banda

El ancho de banda se define como la tasa máxima teórica de transferencia de un canal de comunicaciones y se mide en megabytes por segundo (MB/s) o gigabytes por segundo (GB/s). Las tecnologías actuales como DDR (Double Data Rate) pueden transferir dos bits de datos por cada ciclo de reloj. Como resultado, logran duplicar la tasa de transferencia comparadas con las tecnologías tradicionales de memoria. Como ejemplo, un módulo DDR3-1333 MHz puede estar trabajando a 666.6 MHz en realidad, pero transfiriendo dos bits de datos por cada ciclo de reloj. Además, el ancho de banda también depende de la amplitud del bus de datos. Un solo canal hace uso de un ancho de 64 bits, lo que significa en esencia que se transfieren 64 bits de datos en cada ciclo de transferencia. De este modo, y en teoría, el ancho de banda puede calcularse como:

ancho de banda = velocidad de reloj DDR x ancho del bus de datos / 8

Por ejemplo, para una memoria DDR3-1333 de canal único, el ancho de banda teórico sería:

Ancho de banda en un solo canal = 1333 x 64 / 8 =  10.664 MB/s o 10,6 GB/s

Las tecnologías más recientes, tales como las de dual channel, se centran en duplicar el ancho del bus de datos al aumentar el número de cables de datos disponibles en el bus de memoria. Un canal doble utiliza un ancho de dispositivo de 128 bits, es decir, se transfieren 128 bits de datos por cada ciclo de transferencia, tal y como hemos mostrado en las arquitecturas anteriores. Esto, a su vez, afecta al sistema al duplicar teóricamente el ancho de banda. Por ejemplo, para una memoria DDR3-1333 de doble canal, el ancho de banda teórico resulta ser, según los cálculos:

Ancho de banda en canal doble = 1333 x (64 x 2) / 8 = 21.328 MB/s o 21,3 GB/s

Cabe mencionar que La diferencia entre los anchos de banda puede parecer asombrosa, pero se debe tener en cuenta que esto es solamente un cálculo teórico de los dos valores. El rendimiento real entre la memoria en single channel y dual channel puede ser diferente, y lo analizaremos en detalle más adelante.

4. Entrelazado (InterLeaving)

La memoria entrelazada es un diseño creado con el fin de compensar la velocidad, relativamente lenta, de la memoria de acceso aleatorio dinámico (Dynamic Random-Access Memory), conocida por las siglas DRAM, que suele utilizarse como memoria principal. Esto se logra extendiendo las direcciones de memoria de manera uniforme a través de los bancos de memoria. Un banco de memoria se compone de varias filas y columnas de unidades de almacenamiento repartidas en varios chips. Cada módulo de memoria puede tener dos o más bancos de memoria para almacenar programas y datos.

La memoria entrelazada da como resultado lecturas y escrituras contiguas. Esto de hecho utiliza cada banco de memoria consecutivamente, en lugar de utilizar el mismo repetidamente. Con el tiempo, esto se traduce en un rendimiento de memoria significativamente mayor, ya que cada banco tiene un tiempo de espera mínimo entre lecturas y escrituras.

El uso de una memoria en dual channel o de doble canal incrementa el número de bancos de memoria, y de esta forma, a su vez, mejora el diseño de entrelazado para dar lugar a una mejor capacidad multitarea.

5. Pruebas

Si bien realizar evaluaciones comparativas no siempre es un indicador del desempeño en situaciones reales, sin duda es mucho más realista que realizar cálculos teóricos. Debido a esto, realizamos la comparación de una SRAM DDR3 de 8 GB Corsair Vengeance (single channel) y una DRAM DDR3 de 8 GB (kit de 4×2) Corsair Vengeance (dual channel), ambas a un precio de más o menos 69€. De todos modos, cabe destacar que siempre será posible configurar los módulos para que funcionen con canal único, aunque esto no tendría mucho sentido salvo por el tema de las latencias que, como veremos, también queda desmentido. Hemos llevado a cabo las siguientes comparaciones en nuestros ordenadores:

5.1 Euler 3D

En nuestro ejercicio comparativo de Euler 3D, la configuración de la memoria dual channel funcionó aproximadamente un 17% mejor que la configuración de memoria de canal único.

Comparativo de Frecuencia de Ciclos de Euler 3D RAM CFD – Mientras más alta, mejor

La diferencia entre las dos pone a la memoria de doble canal por delante de su competidor. Esta ventaja debería resultar útil para aquellos usuarios que realizan operaciones de cálculo, simulación y compilación de alta potencia.

5.2 MaxxMem – Lectura, Escritura, Copia y Ancho de Banda

En el caso de MaxxMem, sometimos a prueba sus capacidades de lectura, escritura, copia y ancho de banda. Estas pruebas se miden en Megabytes por segundo (MB/s). Notamos diferencias significativas entre los módulos de canal único con respecto a los de doble canal, teniendo estos últimos una clara ventaja en cada caso.

Lectura, Escritura, Copia y Ancho de Banda de MaxxMem – Mientras más alta, mejor

Merece la pena señalar que el rendimiento real no se acerca en absoluto al cálculo teórico, teniendo en cuenta que el ancho de banda debería haberse duplicado cuando, en cambio, observamos un aumento de alrededor de un 20% de rendimiento.

5.3 MaxxMem – Latencia de la Memoria

Por latencia, podemos entender el retraso antes de que una transferencia de datos comience tras haberse dado la instrucción para su transferencia.

Latencia de Memoria de MaxxMem – Mientras más baja, mejor

En nuestra prueba de latencia de memoria para MaxxMem, encontramos que hubo una diferencia de solamente alrededor del 2,7% en las latencias, con los módulos de memoria en dual channel funcionando mejor que en canal único.

5.4 Transcodificación de vídeo a través de HandBrake

En nuestra comparativa de HandBrake, observamos casi un 4.5% de ventaja a favor de la memoria de canal doble. De hecho, Handbrake por sí mismo es una herramienta realmente potente que lleva a cualquier sistema a sus límites.

Tiempo de Transcodificación de Vídeo a Través de HandBrake – Mientras más bajo, mejor

Incluso para la mayoría de los usuarios de tareas pesadas que llevan a cabo extracciones o procesamiento de vídeo, esta ligera diferencia no sería muy apreciable.

5.5 Codificación en Adobe Premiere

En el caso de la edición de vídeo, Adobe Premiere es uno de los programas más exigentes en el mercado. En nuestras pruebas comparativas, descubrimos que la configuración de doble canal ahorra aproximadamente 8 segundos en el tiempo total de renderizado global, lo que le da una ligera ventaja.

Si bien la diferencia aquí es insignificante, para aquellos equipos que hacen renderizado durante todo el día, esta diferencia de tiempo podría llegar a ser más grande, ahorrando así algunos minutos a lo largo de la jornada.

6. El Desempeño en la Vida Real

Si bien las evaluaciones compararivas anteriores mostraron una ligera ventaja a favor de los módulos de memoria en dual channel, en nuestro uso real, la diferencia fue insignificante. A nivel de ofimática, las páginas se cargaron algo más rápido, y aplicaciones como Google Chrome o LibreOffice, funcionaron a velocidades similares. De hecho, nos aseguramos de limpiar la caché antes de probar cada configuración de memoria a fin de obtener resultados precisos.

Además de esto, también abrimos algunos juegos para poner a prueba su desempeño, así que aquí tenéis los resultados:

Comparativos de imágenes por segundo con videojuegos (FPS, cuanto más alto, mejor)

Sometimos a prueba Dying Light, Metro Last Light, Grand Theft Auto V y The Witcher 3: Wild Hunt en nuestros equipos cuando les instalamos una MSI NVIDIA GTX 1060. Los resultados fueron más o menos los mismo, con los módulos en dual channel teniendo una ligera ventaja con respecto a la configuración en un solo canal.

7. Entonces, ¿qué tipo de Memoria es la mejor?

Para resumir todo lo que hemos expuesto anteriormente, podríamos decir que, al comparar la Memoria de Canal Único contra la de Doble Canal, esta última sí resulta ser la ganadora. Ahora bien, los resultados en la vida real son muy diferentes de aquellos que se calcularon sobre el papel. Teóricamente, debería haber una diferencia considerable, pero en la realidad, el Canal Dual parece mostrar solamente un 16 – 17% de ventaja (en el mejor de los casos) para uso general. Si bien alcanzar una diferencia de 12-13% también es deseable, tampoco es nada del otro mundo, aunque todo hay que decirlo, cuanto mejor sea vuestro procesador, mayor será la mejora. En la mayoría de los casos, un usuario normal ni siquiera notaría la diferencia entre las dos. Y en lo que respecta a los usuarios avanzados o a jugadores, la memora en dual channel es la que gana, aunque como hemos dicho, depende de vuestro procesador.

8. ¿Y cuál es la mejor para ti?

Como habrás podido ver, aunque es cierto que los módulos de memoria de doble canal funcionan mejor que los de canal único, la diferencia entre ambos tampoco es asombrosa. A fin de cuentas, todo es una cuestión de precios. Es probable que en ciertos casos puedas comprar un kit de canal doble por menos de lo que costaría el módulo de memoria única o viceversa. De hecho, comprar una memoria de un solo canal deja la puerta abierta para la utilización futura del doble canal. Lo único que debes tener en cuenta es el hecho de que tu futura compra debe ser similar, si no idéntica, a la memoria ya existente con el fin de garantizar un funcionamiento adecuado.

Por último, los dos aspectos principales en los que debes centrarte son:

  • La capacidad de la RAM
  • Las velocidades de reloj.

En la vida real, estos dos factores serán los que marquen la mayor diferencia, independientemente de si utilizas memoria de un solo canal o dual channel. Nuestra sugerencia sería centrarte en la capacidad y en la frecuencia de reloj de tu RAM y, luego, consultar las opciones disponibles en el mercado para obtener la mejor oferta.

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